Penggelasan Cahaya dan Fenomena-nya

Penggelasan Cahaya dan Fenomena-nya

================================================================================================

1. Pengenalan
Scattering of light adalah fenomena perubahan arah cahaya ketika menyentuh partikel-partikel tertentu. Efek Tyndall yang terjadi pada smoke, dust, water droplets, dan partikel koloid (1nm-1000nm) adalah contoh dari scattering of light.

2. Bagaimana Cahaya Digelarkan
Scattering of light terjadi hanya karena interaksi elektromagnetik antara foton dan partikel medium. Partikel harus lebih kecil dari panjang gelombang cahaya yang masuk.

3. Sejarah Penggelasan Cahaya
Sir C.V Ramman menemukan efek Raman pada tahun 1928, yaitu ketika cahaya berwarna memasuki fluida, sebagian cahaya terpelajar oleh fluida dalam warna yang berbeda.

4. Bagaimana Cahaya Digelarkan
Pada tahun 1870, John Tyndall pertama kali memberikan konsep penggelasan cahaya. Pada tahun 1871, Lord Rayleigh mencatat kejadian ini.

5. Jenis Penggelasan Cahaya
a. Refleksi acak dari permukaan kasar – Permukaan yang lebih kasar akan menyerap lebih banyak energi dari sinar dan akan terpelajar dalam arah yang berbeda, tergantung pada panjang gelombang sinar.

b. Refleksi melalui impurities yang ada di volume – Ketika cahaya terpelajar oleh partikel yang terkaran oleh energi sinar masuk dan energi rest partikel yang terkaran.

6. Tipe Penggelasan Cahaya

  1. Penggelasan Rayleigh (Selective Scattering)
  • Terjadi karena scattering elastiik (yaitu panjang gelombang cahaya terpelajar sama dengan panjang gelombang cahaya masuk).
  • Terjadi ketika radius partikel penggelas lebih kecil dari panjang gelombang cahaya, yaitu r << λ.
  • Panjang gelombang yang lebih pendek akan terpelajar lebih banyak daripada panjang gelombang yang lebih panjang, yaitu I ∝ λ-4.
  • Contoh: langit biru pada siang hari adalah contoh dari tipe penggelasan ini.
  1. Penggelasan Mie
  • Partikel dimensiannya seimbang dengan panjang gelombang radiasi.
  • Juga terjadi karena scattering elastiik.
  • Contoh: awan yang terdiri dari droplet air tampak putih adalah contoh dari tipe penggelasan ini.
  1. Penggelasan Elektromagnetik
  • Termasuk baik scattering elastis dan inelas.
  • Termasuk penggelasan Rayleigh dan Mie, serta penggelasan tidak elastis seperti penggelasan Compton dan Raman.

7. Fenomena Penggelasan Cahaya

  1. Warna Merah sebagai Tanda Bahaya
  • Panjang gelombang warna merah besar, sehingga kurang terpelajar dan dapat berjalan jauh.
  1. Warna Putih dari Awan atau Mist
  • Partikel besar akan menggelarkan panjang gelombang yang lebih besar.
  • Menggelarkan semua sinar masuk dan tampak putih di mata kita.

8. Kesimpulan
Teori penggelasan cahaya penting karena menjadi dasar salah satu alat terbanyak dalam fisika, yaitu hampir semua apa yang kita ketahui tentang fisika nuklir dan atom telah ditemukan melalui eksperimen penggelasan, seperti penemuan inti oleh Rutherford dan penemuan partikel subatomik (seperti quark), dsb.

9. Referensi

  1. https://en.m.wikipedia.org
  2. www.youtube.be/q2s6Hy4h1zw
  3. Internet
  4. Buku-buku referensi:
  • A textbook of optics, oleh Dr. N. Subrahmanyam & Brijlal
  • New simplified physics, oleh S.L Arora